高頻錘打拔組合鋼板樁施工技術在某碼頭工程中的應用

張 強

(1.福建省巖土與環境企業工程技術研究中心;2.福建永強巖土股份有限公司 福建龍巖 364000)

引 言

鋼板樁適用于許多臨時性和永久性的工程結構，它的特點是以最少的用鋼量提供最佳的強度和耐久性，同時保證其打樁性能。鋼板樁之間通過拼接形成連續墻，起到支擋作用。在臨時工程中，鋼板樁的高強度、便于施工及可以重復利用的基本性能得到了充分利用。打拔樁設備的選擇往往要考慮到工程規模、土質情況、設備能否滿足噪聲、振動等環境要求。常規的鋼板樁的打樁設備按打樁方式有自由落錘、蒸汽錘、空氣錘、柴油錘等沖擊式打樁錘，該打樁方法振動噪音大。高頻液壓振動錘由于施工具有振感小、噪音小、環保高效，同時能兼起拔樁功能的特點，最近幾年在工程施工中應用越來越廣泛本文結合尼日利亞巴若港口碼頭工程，詳細闡述采用高頻液壓振動錘打拔鋼板樁的施工關鍵技術。

圖1 鋼板樁安裝區平面圖

1 工程概況

擬建港口擋土墻位于尼日爾河岸邊，岸邊分布著稀疏的灌木和喬木，河水水位隨潮汐變化的影響波動較大。對擬建的港口采用鋼板樁錨定墻進行支擋圍護。鋼板樁安裝區平面圖詳見(圖1)。

圖2 ESC－EU24鋼板樁剖面圖

圖3 ESC－EU45鋼板樁剖面圖

2 地質概況

場地土層自上而下為:①粉砂:透水、松散的高密度細砂粒層與淤泥混合而成，揭露厚度0.50～5.10m;②粉質粘土:可塑性粘土與高密度粉質混合而成，揭露厚度1.50m～6.60m;③砂質粘土:密實的粘土與砂土混合而成，揭露厚度3.60m～8.10m;④含粘土砂:適量的砂與基本固結的粘土混合而成，揭露厚度0.05m～14.10m;⑤細砂:密實，細顆粒狀，揭露厚度3.0m～17.10m;⑥尖砂:堅硬，中顆粒狀，揭露層厚0.05m ～27.60m。

3 設計概況

3.1 設計方案

對擬建的港口采用鋼板樁錨定墻進行支擋圍護。主墻鋼板樁采用ESC-EU45型(Q345B)，其他區域采用 ESC-EU24型(Q345B)。鋼板樁樁長 6m-20m，其中20m的176片，6m的171片。鋼板樁支護剖面圖詳見(圖2、圖3)。

3.2 施工工藝流程

圖4 鋼板樁施工工藝流程圖

4 施工關鍵技術

4.1 導向制作安裝

鋼板樁插打之前，先插導樁和導框，以控制鋼板樁的平面尺寸和垂直度。導樁采用鋼板樁，如在河中，導樁露出水面1m，間距8～10m。在鋼板樁的內外側設置導框，導框用[24槽鋼或工字鋼，內外導框用[10槽鋼固定，鋼板樁距導框邊緣5cm。導向架焊接要牢固，以便打樁時提高精確度，板樁插打、起吊后人力將樁插入鎖口，速度要緩慢，防止損壞鎖口，插入后可稍松吊繩，使樁憑自重滑入(圖5)。

圖5 鋼板樁導向架示意圖

4.2 鋼板樁插打

根據現場施工條件，采用單獨打入法。即從一角開始逐塊插打，每塊鋼板樁自起打到結束中途不停頓。由于單塊打入，易向一邊傾斜，累計誤差不易糾正，墻面平直度難以控制。

因此，第一片鋼板樁是插打的關鍵，插打前在導向架上設置限位裝置，大小比鋼板樁每邊放大1cm，插打時，鋼板樁樁背緊靠導向架，邊插邊將吊鉤緩慢下放，這時在相互垂直的兩個方向用錘球進行觀測，以確保鋼板樁插正、插直。

通過檢測，確定第一片鋼板樁插打合格后，然后以第一根鋼板樁為基準，再向兩邊對稱插打每一根鋼板樁到設計位置。插打過程中，須遵守“插樁正直，分散即糾，調整合攏”的施工要點。首先保證導向的水平和垂直，鋼板樁是否彎曲變形，鎖扣是否完好。施工時，注意插打順序，從兩側向中間合攏，一邊插打一邊糾偏調整，如鋼板樁合攏口傾斜，可在頂端使用千斤頂向外側張拉調整間距。每打5片用短鋼筋將鋼板樁與內導框連接固定。

(1)履帶吊停在離打樁點近河堤上，側向有施工人員監控。掛上振動錘，升高，理順油管及電纜。

圖6 高頻振動沉鋼板樁

圖7 鋼板樁鎖扣裝置

圖8 工程實景

(2)夾住一根由汽車吊喂至打樁錘下的鋼板樁，錘下降，開液壓口，鎖口抹上潤滑油，起錘。

(3)上升錘與樁，至打樁地點。

(4)板樁插打、起吊后人力將樁插入鎖口，速度要緩慢，防止損壞鎖口，插入后可稍松吊繩，靠振動錘與樁自重壓樁至表層軟弱土以下一定深度不能下降為止。

(5)試開打樁錘30秒左右，停止振動，利用錘慣性打樁至堅實土層，開動振動錘打樁下降，控制打樁錘下降的速度，盡可能的使樁保持豎直，以便鎖口能順利咬合，提高止水能力。

(6)板樁至設計高度前40cm時，停止振動，振動錘因慣性繼續轉動一定時間，打樁至設計高度。

(7)松開液壓夾口，錘上升，打第二根樁，以上類推至打完所有樁。

4 結語

(1)鋼板樁咬合聯成樁墻具有擋土止水作用，對周圍影響較小，工序簡單、質量容易控制、工期短、能重復利用，具有較好的經濟效益。

(2)采用高頻錘打拔鋼板樁，與其他沉樁設備比較，具有施工振感小、噪音小、環保等優點。

(3)組合型鋼板樁可應用于粉砂層或粉土層、砂層等透水層的擋土墻、碼頭及建橋圍堰。

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